NÓI CHUYỆN CỦA KỸ SƯ Ep.04: Giới hạn kích thước và tải trọng của thanh chắn hàng hải: Ngăn chặn sự cố khi buộc dây trong thanh chắn 316SS

Khi thanh chắn hàng hải bị hỏng khi chịu tải, bản thân bộ phận này hiếm khi là nguyên nhân duy nhất. Trong hầu hết các trường hợp hiện trường, cleat Hư hỏng là các hư hỏng của hệ thống—do sự tương tác giữa các đường tải cơ học, việc lắp đặt boong cấu trúc, lựa chọn dây buộc, phương pháp lắp đặt và chất lượng vật liệu.

Từ kinh nghiệm của chúng tôi trong việc sản xuất các vật đúc kết cấu và phần cứng hàng hải bằng thép không gỉ 316 tại Andy Marine, hiểu được các hư hỏng của thanh chắn đòi hỏi phải phân tích cách truyền lực từ dây đế qua khớp nối, ốc vít, và cuối cùng vào kết cấu boong tàu.

Bằng cách xác định các cơ chế hư hỏng này, người đóng thuyền, kỹ sư tìm nguồn cung ứng và đội bảo trì có thể đưa ra quyết định. những quyết định tốt hơn trong quá trình đặc tả phần cứng, cài đặt và bảo trì dài hạn.

1. Dây buộc bị tuột và hỏng chỉ

1.1 Cơ chế và quan sát hiện trường

Một trong những kiểu hư hỏng phổ biến nhất trong quá trình lắp đặt thanh chắn hàng hải là tình trạng bung dây buộc, trong đó việc lắp đặt bu lông bị lỏng, kéo xuyên qua cấu trúc boong hoặc bị hư hỏng ren trong điều kiện tải trọng cao.

Điều này thường xảy ra trong các sự kiện động như nước dâng do bão, tác động của sóng đột ngột hoặc chu kỳ tải trọng lặp đi lặp lại.

Về mặt cơ học, khi lực kéo tác dụng lên thanh nẹp vượt quá khả năng chịu tải của hệ thống dây buộc, sự cố xảy ra.

Độ bền thực tế của liên kết không chỉ phụ thuộc vào vật liệu bu lông mà còn phụ thuộc vào độ ăn khớp của ren chiều dài, mô-men xoắn lắp đặt, cấu trúc sàn và mức độ tiếp xúc với môi trường.

Theo thời gian, sự ăn mòn kẽ hở ở những khu vực kín kém có thể làm giảm độ bền hiệu quả của thép không gỉ. ốc vít, đặc biệt là trong môi trường nước mặn liên tục.

1.2 Giải pháp kỹ thuật phòng ngừa

Kiểm soát cài đặt

• Đảm bảo đủ chiều dài gắn ren, thường bằng 1,5–2 lần đường kính dây buộc khi siết chặt vào nền kim loại.
• Áp dụng chất bịt kín biển phù hợp bên dưới đầu bu lông và bề mặt vòng đệm để giảm sự xâm nhập của nước.
• Thực hiện theo các giá trị mô-men xoắn được chỉ định trong quá trình cài đặt. Việc siết chặt quá mức có thể tạo ra tải trước không cần thiết và giảm khả năng chịu tải còn lại.

Lựa chọn thành phần

• Chỉ định ốc vít A4-70 hoặc A4-80 (thép không gỉ 316) cho các ứng dụng chịu tải hàng hải.
• Tránh sử dụng vít tự khai thác làm ốc vít chính cho thanh neo. Các kết nối xuyên bu lông được ưu tiên khi có tải trọng kết cấu.

2. Lỗi giao diện boong và hỗ trợ hỗ trợ không đủ

2.1 Cơ chế và quan sát hiện trường

Một thanh chắn kéo ra khỏi boong cùng với một phần tấm ván sợi thủy tinh thường là dấu hiệu của Lỗi cấu trúc lắp hơn là lỗi thân thanh chắn.

Khi thanh chắn được lắp đặt chỉ với các vòng đệm nhỏ bên dưới sàn, tải trọng sẽ tập trung trên một phạm vi giới hạn. khu vực.

Trên các sàn có lõi, chẳng hạn như các cấu trúc bằng nhựa balsa hoặc bánh sandwich xốp, lực nén quá mức có thể làm hỏng vật liệu lõi. Một khi lõi mất đi tính toàn vẹn về cấu trúc, tấm gỗ có thể bị uốn cong, cho phép nước xâm nhập và tiến triển. sự tách lớp.

2.2 Giải pháp kỹ thuật phòng ngừa

Kiểm soát cài đặt

• Đối với sàn có lõi, hãy xem xét các phương pháp gia cố lõi như loại bỏ vật liệu lõi bị hư hỏng xung quanh khu vực lắp đặt và thay thế bằng chất độn epoxy mật độ cao.
• Sử dụng các tấm đệm mở rộng ra ngoài phần đế để phân phối tải trọng trên một khu vực kết cấu rộng hơn.

Lựa chọn thành phần

• Sử dụng tấm lót bằng composite G10 hoặc tấm lót bằng thép không gỉ 316 dùng cho hàng hải khi thích hợp.
• Chọn độ dày tấm đệm dựa trên kích thước của thanh chắn, tải trọng dự kiến ​​và kết cấu mặt cầu.
• Vát mép tấm đệm để giảm sự tập trung ứng suất cục bộ trên bề mặt sợi thủy tinh.

3. Tải ngoài trục và tải theo thời điểm quá mức

3.1 Cơ chế và quan sát hiện trường

Các thanh chắn hàng hải thường được thiết kế để xử lý tải trọng được chuyển gần mặt phẳng boong.

Nguyên nhân phổ biến của tình trạng quá tải là định tuyến đường dây không chính xác, chẳng hạn như các đường dây ở bến tàu chạy lên tường bến cao hoặc kéo sang một bên mà không có sự căn chỉnh fairlead thích hợp.

Khi một đường kéo lên trên hoặc sang một bên theo một góc, chiều cao của sừng đòn sẽ tạo ra một cánh tay đòn.

Điều này chuyển đổi một phần tải trọng thành mô men uốn, làm tăng ứng suất kéo lên các bu lông lắp đặt và mặt sàn. giao diện.

Mức tăng thực tế phụ thuộc vào hình dạng của chốt, khoảng cách bu lông và hướng tải.

3.2 Giải pháp kỹ thuật phòng ngừa

Kiểm soát cài đặt và bố cục

• Sử dụng các phụ kiện fairlead, chocks hoặc hawse để dẫn hướng các đường đi vào và giảm các góc kéo cực lớn.
• Căn chỉnh đế đinh với hướng chính của tải trọng dự kiến ​​bất cứ khi nào có thể.

Lựa chọn thành phần

• Đối với các ứng dụng có tải trọng thẳng đứng không thể tránh khỏi, hãy xem xét các thanh chắn có biên dạng thấp giúp giảm khoảng cách giữa điểm chất tải và bề mặt boong.
• Đối với các thùng lớn hơn hoặc tải trọng cao hơn, đế đế hình chữ nhật bốn bu lông thường mang lại khả năng chống chịu mô men lật tốt hơn so với thiết kế hai bu lông nhỏ hơn.

4. Khiếm khuyết đúc bên trong và gãy xương kết cấu

4.1 Cơ chế và quan sát hiện trường

Một số thanh trượt bị hỏng do gãy đột ngột mà không bị biến dạng rõ ràng hoặc bị ăn mòn bên ngoài.

Kiểm tra bề mặt vết nứt có thể cho thấy cấu trúc bên trong thô ráp, xốp, cho thấy có thể bị đúc các khuyết tật như độ xốp của khí hoặc lỗ rỗng co ngót.

Trong đúc mẫu chảy, các yếu tố như thiết kế khuôn, hệ thống cổng, chất lượng nóng chảy và ảnh hưởng của kiểm soát quy trình tính toàn vẹn của vật liệu bên trong.

Mặc dù việc đánh bóng có thể tạo ra vẻ ngoài hoàn hảo nhưng những khiếm khuyết bên trong có thể làm giảm hiệu quả của sản phẩm. vùng chịu lực và tạo điểm tập trung ứng suất.

4.2 Giải pháp kỹ thuật phòng ngừa

Kiểm soát sản xuất và chất lượng

• Chọn nhà cung cấp có quy trình đúc mẫu đầu tư được kiểm soát, bao gồm thiết kế cổng phù hợp, quản lý chất lượng nấu chảy và quy trình kiểm tra.
• Áp dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy thích hợp, chẳng hạn như kiểm tra chất thẩm thấu bằng thuốc nhuộm để phát hiện các khuyết tật bề mặt hoặc kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ đối với các bộ phận quan trọng.

Xác minh vật liệu

• Đảm bảo các bộ phận được sản xuất từ ​​​​thép không gỉ 316 cấp hàng hải (CF8M) đã được xác minh thay vì các chất thay thế có khả năng chống ăn mòn thấp hơn.
• Sử dụng thử nghiệm thành phần hóa học để xác nhận hàm lượng crom, niken và molypden đáp ứng các thông số kỹ thuật cần thiết.

Cleat được thiết kế để sử dụng cho công việc nặng nhọc. Thép không gỉ 316 với lớp phủ mang lại khả năng bảo vệ gấp đôi chống lại ăn mòn và trầy xước.

DUYỆT →

Làm thế nào để chẩn đoán lỗi đòn chêm biển

Khi điều tra một thanh chắn bị hỏng, các kỹ sư thường phân tích kiểu lỗi trước khi thay thế thành phần.

Phân tích lỗi giúp xác định xem giải pháp có yêu cầu thành phần mạnh hơn, cài đặt được cải thiện hay không. cách tiếp cận quản lý tải khác nhau.

Chế độ lỗi & Ma trận giải pháp